2. Structura în stare normalizată (după răcirea în aer):
Art. Tratamentul termic - normalizarea sau recoacerea
Art. clasa austenitică, tratament termic de recoacere sau căldură de la 950 la 1050 ° C
Aliajele pe bază de Ni sunt ușor întărite prin tratament termic, au o plasticitate ridicată și o rezistivitate specifică ridicată. Elementul principal de aliere este cromul
Aluminiu, proprietățile și aplicarea acestuia. Clasificarea tehnologică a aliajelor de aluminiu.
Aluminiu este un metal ușor, cu o densitate de 2,7 g / cm3 și un punct de topire de 660 ° C. Are o latură cubică centrată pe față. Are o conductivitate termică și electrică ridicată. Din aliaj de aluminiu Al 2 O 3, activat din punct de vedere chimic, dar compact, îl protejează împotriva coroziunii. Proprietăți mecanice: rezistență la tracțiune 150 MPa, alungire 50%, modul de elasticitate 7000 MPa.
Aluminiu tehnic este bine sudat, are o plasticitate ridicată. Produce structuri de construcție, 51 de piese ușor încărcate de mașini, folosite ca material electric pentru cabluri, fire
Aliajele de aluminiu sunt împărțite în minereuri de fier forjat. Aliajele deformabile sunt, la rândul lor, împărțite în nu întărite și întărite prin tratament termic.
Un avantaj incontestabil este disponibil pentru aliajele de aluminiu sudate atunci când se creează obiecte de tehnologie spațială. În stadiul actual de dezvoltare a aviației subsonice și supersonice, aliajele de aluminiu sunt principalele materiale structurale în construcția de avioane. Aluminiul și aliajele sale sunt din ce în ce mai utilizate în construcția de nave. Din aliaje de aluminiu sunt fabricate corpuri de navă, superstructuri de punte, comunicații și diverse echipamente de navă.
Principalul avantaj la introducerea aluminiului și a aliajelor sale în comparație cu oțelul este o scădere a greutății vaselor, care poate atinge 50,60%. Prin urmare, este posibilă creșterea capacității de transport a navei sau îmbunătățirea caracteristicilor sale tactice și tehnice (manevrabilitate, viteză etc.).
Una dintre principalele cerințe pentru materialele utilizate în transportul rutier este greutatea redusă și rezistența destul de ridicată. Rezistența la coroziune și o bună suprafață decorativă a materialului sunt, de asemenea, luate în considerare.
Puterea specifică ridicată a aliajelor de aluminiu mărește capacitatea de încărcare și reduce costurile de exploatare ale transportului mobil. Rezistența ridicată la coroziune a materialului prelungește durata de viață, extinde gama de bunuri transportate, inclusiv lichide și gaze cu o concentrație agresivă ridicată.
Perspectivele utilizării aliajelor de aluminiu în structurile de construcții sunt confirmate de calculele tehnice și economice și de mulți ani de practică mondială în domeniul construcției diferitelor proiecte de construcții.
Introducerea aliajelor de aluminiu în construcții reduce consumul de metale, mărește durabilitatea și fiabilitatea structurilor atunci când o folosesc în condiții extreme
Reacția aliajelor de aluminiu.
Aliajele de aluminiu sunt supuse la trei tipuri de tratament termic: recoacere, stingere și îmbătrânire. Principalele tipuri de recoacere sunt: difuzia (omogenizarea), recristalizarea și recoacerea aliajelor întărite termic
Omogenizarea este utilizat pentru a alinia micro-granulele neomogenității chimice ale soluției solide prin difuzie, t. E. Reducerea segregarea dendritic în lingourilor. Deoarece rata crește cu difuzie de temperatură și cantitatea de substanță difuză este mai mare mai lung întârziere, temperatura ridicată (apropiată de temperatura solidus) și expunerea prelungită la percolare viguroasă de difuzie necesară. Pentru a efectua omogenizarea, aliajele de aluminiu (lingouri) sunt încălzite la 450-520 ° C și menținute la aceste temperaturi timp de 4 până la 40 de ore; după înmuiere - răcire împreună cu soba sau în aer. Ca rezultat al structurii de omogenizare devine mai uniformă (omogenă) plasticitate crescută, ceea ce îmbunătățește semnificativ deformarea ulterioară fierbinte a tratamentului presiunii țaglă. Prin urmare, omogenizarea este utilizată pe scară largă pentru aliaje de aluminiu deformabile
Pentru aluminiul și aliajele de aluminiu (precum și pentru alte metale și aliaje neferoase) recoacerea prin recristalizare este utilizată mult mai mult decât pentru oțel. Acest lucru se datorează faptului că metalele, cum ar fi aluminiu și cupru (utilizate în industrie în formă pură), precum și multe aliaje pe baza acestora, nu durificat prin călire și crește proprietățile mecanice ale acestora pot fi realizate doar prin presiunea de lucru la rece, iar operația intermediară într-o astfel prelucrarea (pentru a restabili plasticitatea) este recoacerea prin recristalizare. În plus, aliajele întărite prin răcire sunt adesea supuse unui tratament de presiune la rece, urmate de recoacerea prin recristalizare pentru a conferi proprietățile dorite. Temperatura recoiltării prin recristalizare a aliajelor de aluminiu este de 300-500 ° C, îmbătrânirea fiind de 0,5-2 ore.
Reacția aliajelor întărite termic este utilizată pentru a elimina complet întărirea rezultată din stingerea și îmbătrânirea; aceasta are loc la temperaturi de 350-450 ° C, cu o întârziere de 1-2 ore, urmată de o răcire destul de lentă (la o rată care să nu depășească 30 ° C / h) pentru a permite difuzia proceselor de descompunere a produselor solide soluție de descompunere și de coagulare.
Consolidarea tratamentului termic al aliajelor de aluminiu.
În ceea ce privește întărirea tratamentului termic, aliajele de aluminiu pot fi împărțite în tratate termic și necalificate. Încărcarea termică a aliajelor de aluminiu poate fi realizată prin stingere urmată de îmbătrânire. Pentru aliajele care nu sunt întărite prin tratament termic, se poate obține o creștere a rezistenței prin lucrul la rece.
Unele elemente incluse în aliajele de aluminiu formează soluții solide limitate de concentrație variabilă cu aluminiu, în care solubilitatea elementelor scade cu scăderea temperaturii. Aceasta este baza pentru întărirea aliajelor de aluminiu.
După răcire, aliajele de aluminiu sunt supuse îmbătrânirii, în care soluția solidă suprasaturată se descompune. Dacă trece la temperatura normală în condiții naturale, atunci un astfel de proces se numește natural. Este posibil să se accelereze descompunerea soluției solide prin încălzire. Descompunerea unei soluții solide suprasaturate la temperaturi ridicate se numește îmbătrânire artificială. Când se îmbătrânește în aliajele Al-Cu, apar următoarele procese.
Îmbătrânirea zonală. La temperaturi 20B ° C (îmbătrânire naturală) și la temperaturi de până la 100V ° C (îmbătrânire artificială) într-o soluție solidă suprasaturată regiune apar (tonkoplastinchatoy, sub formă de disc), îmbogățit cu atomi de cupru numite zone Guinier-Preston și desemnate GP și pentru un proces inițial dat de GP 1. Aceste zone au o grosime de 5-10 A și un diametru de 40-100 A. Structura lor este dezordonată, ca și soluția solidă. Formarea zonelor din figura 54 este însoțită de o distorsionare a rețelei cristaline (figura 26), ceea ce duce la o creștere a proprietăților mecanice ale aliajului. La temperaturi de 100-150 ° C, o creștere a zonei GP 1 la o grosime de 10-40 A și un diametru de 200-300 A, îmbogățirea atomilor de cupru la compoziția aproape de compoziția fazei θ stabilă „(SuA12). Zonele de deformare Structura devine Aceste zone sunt numite zone de GP 2 sau fază θ ", iar prezența lor determină rezistența maximă a aliajului
Îmbătrânirea în fază. La temperaturi de 150-200 ° C, se formează o fază intermediară metastabilă θ ', care are aceeași compoziție ca și faza de echilibru θ (CuA12). Dar descărcarea fazei θ 'nu are interfețe cu granulele soluției solide, adică ele sunt coerent legate de zăbrele de aluminiu. Astfel, apariția unor zone de GP 1 si GP 2 - este o etapă pregătitoare la începutul descompunerii soluției solide (exces de separare a fazelor), și formarea θ'faze - solid start soluție de descompunere (eliberare în exces de fază). La temperaturi de 200-250 ° C Faza de O-zăbrele separă de zăbrele a soluției solide (coerență complet rupt) și este realizată într-un compus corespunzător cu zăbrele SiAl8 (θ'faze). Îmbătrânirea coagulării (supra-îmbătrânire). O creștere suplimentară a temperaturii conduce la o coagulare a fazei θ evoluate, la o scădere puternică a rezistenței și la o creștere a ductilității. Astfel, structura aliajelor la schimbările de îmbătrânire în secvența următoare: zonele TP. 1> zone GP 2 (faza θ ")> faza θ '> faza θ (CuA12)
De obicei, procesul de îmbătrânire se realizează până la obținerea rezistenței maxime, terminând cu etapa a doua a etapei de îmbătrânire. Cu toate acestea, pentru anumite aliaje de înaltă rezistență, rezistența maximă se obține cu o scădere bruscă a ductilității și a vâscozității. În acest caz, îmbătrânirea este de până la 3 etape. realizând combinația necesară de ductilitate și viscozitate. Încălzirea fără transformare polimorfică și îmbătrânire poate fi aplicată tuturor aliajelor în care există elemente de aliere. Solubilitate variabilă în aluminiu - Cu, Mg, Zn, Li.
Aliaje de aluminiu care sunt deformabile și nu sunt întărite termic prin tratament termic.
Aceste aliaje includ aliaje pe bază de aluminiu pur, aliaje bazate pe sistemul Al-Mn și Al-Mg. Aceste aliaje se caracterizează printr-o rezistență relativ scăzută, rezistență mare la ductilitate și coroziune. Deși atît magneziul, cît și manganul au solubilitate variabilă în aluminiu (Fig.), Efectuarea tratamentului termic de întărire dă un efect nesemnificativ pentru aceste aliaje. Prin urmare, aceste aliaje sunt considerate instabile din punct de vedere termic.
Rezistența acestor aliaje crește doar ca urmare a deformării în stare rece. Cu cât este mai mare gradul de deformare, cu atât crește puterea și ductilitatea scade. În funcție de gradul de întărire, aliajele sunt întărite și semi-întărite (AMg3P). Aceste aliaje sunt utilizate pentru fabricarea diferitelor rezervoare sudate pentru combustibili, nitriți și alți acizi, structuri mici și medii încărcate.
Aliajele de aluminiu care nu sunt susceptibile la tratament termic au următoarele proprietăți comune:
putere relativ scăzută,
plasticitate ridicată și
rezistență ridicată la coroziune.
Acest grup include aliaje:
Trimiteți-le prietenilor: